[發明專利]基于超表面外腔鏡的可控多波長光纖外腔激光器

有效

• 申請號: 201810838035.0
• 申請日: 2018-07-26
• 公開（公告）號: CN108988106B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 夏金松;邱幸枝;曾成;袁帥
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H01S3/00
• 分類號: H01S3/00;H01S3/067;H01S3/08
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 李智;曹葆青

1.基于超表面外腔鏡的多波長光纖外腔激光器，包括光纖放大器、光纖環形器、光纖準直器、光纖耦合器，其特征在于，還包括超表面外腔鏡，其中，

所述光纖放大器用于對信號光進行增益放大，然后入射至所述光纖環形器的端口1’隨后進入其端口2’，然后經過所述光纖準直器準直后垂直入射至所述超表面外腔鏡上；

所述超表面外腔鏡用于接受入射的準直光，并對該準直光進行波長選擇，將選擇的單/多波長反射至所述光纖準直器，然后入射至所述光纖環形器的端口2’隨后進入其端口3’，然后射出至所述光纖耦合器；

所述超表面外腔鏡的表面為亞波長周期性結構的超表面結構，所述超表面結構接受入射的準直光后反射特定的多波長的光至所述光纖準直器；所述超表面結構上制備有一個或多個拼接的微納圖形陣列；所述微納圖形陣列為多個相同的微納圖形周期排布構成的圖形陣列；以此方式，通過調控所述微納圖形陣列中微納圖形的尺寸和周期改變單個微納圖形陣列的反射波長，通過一個或拼接多個微納圖形陣列實現所述超表面外腔鏡基于光場法諾共振反射多個波長，從而實現激光器多波長激光的可控輸出；

所述光纖耦合器用于將一部分的光輸入至所述光纖放大器中進行放大形成回路，剩余部分進行輸出；

所述微納圖形陣列中微納圖形排布為四方晶格、六方晶格或者準晶格；

所述超表面結構上各個微納圖形陣列反射不同的單波長激光，則該超表面結構能夠反射多波長的激光。

2.如權利要求1所述的基于超表面外腔鏡的多波長光纖外腔激光器，其特征在于，所述微納圖形為納米孔、納米小球、納米環或納米棒。

3.如權利要求1所述的基于超表面外腔鏡的多波長光纖外腔激光器，其特征在于，所述光纖準直器射出的光斑尺寸不超過所述超表面結構上所有微納圖形陣列的總面積。

4.如權利要求1所述的基于超表面外腔鏡的多波長光纖外腔激光器，其特征在于，所述超表面外腔鏡是多層結構，上面一層是器件層，中間層為低折射率或高折射率層，下面一層是襯底層，其中所述器件層為制備有所述超表面結構的介質薄膜，所述中間層的高折射率或低折射率是相對所述器件層而言的，比所述器件層的折射率高為高折射率，比所述器件層的折射率低為低折射率。

5.如權利要求4所述的基于超表面外腔鏡的多波長光纖外腔激光器，其特征在于，所述襯底層和器件層選用對激光器發射的光波段透明的材料。

6.如權利要求3所述的基于超表面外腔鏡的多波長光纖外腔激光器，其特征在于，若激光器發射的激光在通訊波段，所述超表面外腔鏡選用絕緣體上硅。